ТЕХНОЛОГІЇ УТИЛІЗАЦІЇ (IIчастина)
Продовжуємо тему. У цій статті представляємо технології утилізації вуглецевмісних відходів, засновані на хімічних методах знешкодження.
Технології біологічного знешкодження Технології біологічного знешкодження органічних екотоксикантів засновані на активації аборигенної мікрофлори або внесенні в ґрунт певних культур мікроорганізмів, створенні оптимального середовища для розвитку мікроорганізмів. дискування. Необхідною умовою розмноження мікроорганізмів є створення оптимального діапазону температур. Для прискорення міграції мікроорганізмів останніми роками використовують електрокінетичну активацію біодеградації. Іншим широко поширеним способом біоактивації є аерація або продування ґрунту повітрям. Ефективність біорозкладання летких вуглеводнів, дизельного палива та інших подібних забруднювачів становить від 45 до 94%. Вартість обробітку ґрунту не перевищує 13-20 дол. США за 1 м³. Необхідною умовою біодеградації нафтових забруднень є внесення мінеральних добрив. Ідеальним для біорозкладання є середовище з нейтральною кислотністю. Для нейтралізації лужних ґрунтів вносять гіпс, для нейтралізації кислих ґрунтів - вапно. Одним з методів, що забезпечують диспергування нафтових забруднень і покращують контакт з мікроорганізмами, є внесення ПАР. Миючі речовини вимивають із ґрунтів нафтопродукти разом із водою. Поєднання застосування ПАР з внесенням мінеральних добрив прискорює біодеструкцію.природного біоценозу. Однак іноді відбувається виродження мікроорганізмів до досягнення необхідного рівня очищення, а також їх застосування може порушувати природні біоценози. Зазвичай для очищення використовують співтовариства бактерії Bakterium, Actinomyces, Artrobactes, Thiobacterium, desullfotomasilium Pseudomons, Hydiomonas, Bacillus та інші, а також нижчі форми грибів. доби, Candida sp. поглинає гас, Candida liprolytica – сиру нафту. Нафта на поверхні ґрунту знищують Actmomycor elegans та Geotrichum marium. Використання Actmebacter sp. дає 80%-ний ефект очищення від ароматичних сполук після п'яти тижнів. Деградацію ароматичних вуглеводнів здійснюють Tycobactenum і Pseudomonus alcahgenes, які також розкладають галогенвуглеводні. Для біоочищення ґрунтів та ґрунтів від хлорфенолів використовують штами Rhodococcus erutropolis, s Rochei. Концентрація хлорфенолів не повинна перевищувати 200 мг/кг. Феноли у ґрунті розкладаються Pseudotnonas auieofacms, P Fluorescens, Pseudomonas sp при ефективності близько 70%, а також різними штамами Bacillus, Flavobactenum, Artiobactenum. Оптимальна температура –30-40°С. Для розкладання в грунті мазуту, дизельного палива, гасу, бензину, фенолів і формальдегідів широко використовують препарати "Naggies", "Hydrobac", що знижують концентрацію екогоксиканту на 60% за п'ять днів. Біопени фірми "Biodetox" дозволяють очистити шар грунту або ґрунту 40 см вглиб, розкладаючи нафтопродукти, готові біогени дуже довго зберігаються. ), "Руден" (НДІ Генетики),"Сойлекс" (фірма "Поліінформ", С-Петербург) Препараш ефективно окислюють нафтопродукти, ароматичні вуглеводні в температурному діапазо не 15-45°С при значних початкових концентраціях забруднень у ґрунтах. через 3 місяці грунт був очищений на 78% Препарат "Путидойл" ефективно очищає грунти від фенолвмісних опадів шпалопропитних заводів на 90%. Бактеріальний препарат "Сойлекс" має більш широкий спектр застосування рН==4 5-8 5, температура 10-42°С. Через 20 днів грунт, що містить до 1% нафти, очищається на 90%. Показано достовірність зниження забруднення ґрунту. Завдяки життєдіяльності дощових черв'яків. Біодеструкція -досить повільний процес, крім того, при гнитті біомаси виникає вторинне забруднення навколишнього середовища через виділення аміаку, сірководню, виділяється значна кількість вуглекислого газу, що викликає парниковий ефект, безповоротно розсіюється теплова енергія.
Технології, засновані на електрохімічних методах Технології, засновані на електрохімічних методах використовуються для знешкодження хлорованих вуглеводнів, фенолів і нафтопродуктів і знезараження ґрунту та ґрунту При пропусканні електричного струму через ґрунти одночасно протікають електроліз води в поровому просторі, електроф зчектрокоагуляція та електрохімічне окислення Ефективність окислення фенолу - 70-92% Однак, при цьому утворюється до 40% продуктів неповного окислення фенолу, щоправда, меншетоксичних, ніж фенол Ефективність знезараження – 95-99%. Ряди електродів розміщувалися в грунті паралельно очищуваної зоні Витрата електроенергії та вартість знешкодження залежать від початкової концентрації екотоксиканту, електропровідності ґрунту, водонасиченості, кількості та розмірів електродів та кінцевої концентрації і зазвичай становить відповідно 32-160 кВт•год/т та 86-260 ґрунти. Японська фірма "ОБАЯСИ" розробила електрохімічну технологію очищення ґрунту території демонтованих хімічних підприємств для введення в землю в обіг. Технологія забезпечує високий рівень очищення від токсичних органічних речовин до 25 найменувань. Для очищення ділянки площею 15 м ² потрібна обробка постійним струмом напругою 50 В із загальною витратою електроенергії 5 кВт. Для видалення 90% кадмію, ціанідів, свинцю, хрому, ртуті та миш'яку потрібно три місяці. роль відіграють процеси електроосмосу та електрофорезу Електрокінетичні технології застосовують для очищення ґрунтів та ґрунтів від важких металів, ціанідів, хлорорганіки, нафти та нафтопродуктів. Перевагою електрокінетичної технології є високий рівень контролю та управління процесом очищення завдяки тому, що забруднення переміщаються вздовж силових ліній електричного поля, розподіл яких визначається розташуванням електродів зі швидкістю, яка залежить від напруженості поля. Вихідні концентрації екотоксикантівможуть бути знижені з 10-50 мг/кг до 1-10 мг/кг. , відстань між електродами 2-10 м, глибина їхнього закладення - 2-50 м. Максимальний обсяг ґрунту, реально очищений електрокінетичною технологією на одному місці, - 5505 м². Ефективність очищення – 80-99%. Домогтися високої очистки без застосування хімреагентів або розчинів ПАР неможливо. Вартість очищення ґрунтів становить від 120 до 170 дол. США за 1 м³. Для очищення ґрунтів та ґрунтів від хлорорганіки розроблено метод надвисокочастотного нагріву. НВЧ-обладнання дозволяє швидко розігрівати ґрунт, і при цьому відбувається швидке окислення органічних молекул аж до оплавлення порід. Імпульсне ультрафіолетове очищення ефективне для очищення ґрунтів, забруднених трихлоретиленом, тетрахлоридом, хлороформом та іншими низькомолекулярними хлорованими вуглеводами. При обробці забрудненого ґрунту неоновими лампами відбувається фотоокислення хлорорганіки до НС l, С02, Н20, і при цьому можливе утворення формілхлориду НСОС l. Тому ефективність методу задовільна для невисоких вмістів хлорованих вуглеводнів у грунті. Енергія лазерів використовується для розплавлення ґрунту, що містить екотоксиканти, і капсулювання забруднення. вкрай дорога. Багатообіцяючий метод надкритичної екстракції вуглекислим газом дозволяє витягувати з ґрунту та ґрунту будь-які органічні сполуки. Процес екстракції проводять при тиску 350-400 кг/см та температурі 35.5°С. Ефективність вилучення методу може досягати 100% приретельному перемішуванні забрудненого ґрунту в реакторі. Надкритична екстракція – це універсальний, екологічно безпечний процес знешкодження екотоксикантів із усіх існуючих. Однак технологія очищення на основі надкритичної екстракції має низьку продуктивність (не більше 100-200 кг/год) і високі капітальні витрати (500-700 дол. США на 1 кг відходів на годину). ґрунтів за допомогою різних машин та вивезення їх для поховання або знешкодження. Механічне перемішування з вібросепарацією використовується в колійних машинних станціях українських залізниць для очищення щебеневого баласту - верхньої частини залізничної колії від дрібної фракції та пилу, що містить солі важких металів. Щебінь при гуркотінні не очищається від плівкових нафтопродуктів. Ступінь очищення баласту від дрібної фракції та пилу не перевищує 50%. Для очищення грунту і щебеню від важких металів і нафтопродуктів механічне перемішування поєднують з промиванням водою. Фірма RAIL-PRO (HILVERSUM, Голландія) здійснює очищення промиванням водою щебеневого баласту залізничних колій від нафтопродуктів та важких металів після глибокого капітального ремонту залізничного полотна. На заводі очищають до 95% баласту Голландії та до 60% баласту Данії, 12% очищеного баласту з розміром фракцій 64-32 мм повертається у технологічний процес відновлення баластної призми, 70% з розміром фракцій 32-4 та 4-0.5 мм продають будівельним . Фракція розміром менше 0.5 мм, що акумулює практично всі забруднення (нафтопродукти та солі важких металів), вирушає на полігон для поховання. Вартість очищеного баласту 7-10 дол. за 1 тонну. Технологія механічного промивання ґрунтів водою розробленафірмою LURGI AG (м. Франкфурт-на-Майні, Німеччина) Спочатку ґрунт подрібнюють у дробильній установці до розмірів шматків менше 100 мм і разом із тонкою фракцією подають у промивний барабан. У промивному барабані за рахунок тертя та ударів частинок один про одного нафтопродукти та солі важких металів переходять у рідину. Після розсівання промитого матеріалу грубодисперсну фракцію промивають повторно в барабані. Тонку фракцію (10-30%) ґрунту зневоднюють у гідроциклоні. Промивні води очищають у флотаторі та використовують знову. Продуктивність установки - 1 т ґрунту на годину. Вартість очищення однієї тонни ґрунту 30-50 дол. США. Подібні промивні технології впроваджено і в Україні. Нафтопереробне підприємство "Шерикз" (м. Салават, Башкортостан) розробило технологію промивання забруднених ґрунтів. Піщані забруднені нафтою ґрунти промивають розчинами ПАР, як яких застосовують ОП-10 або оксиетильовані жирні кислоти (ОЖК). Співвідношення ґрунт: розчин 0,02% ВП°10 дорівнює 1:16, ступінь очищення -99.2%. При очищенні дерново-карбонатних ґрунтів від нафтопродуктів розчином ОП-10 концентрацією 0.02% при співвідношенні ґрунт: розчин 1:30 ступінь вилучення становить 93.5%. Після очищення ґрунт або ґрунт повертаються для рекультивації. Для очищення незв'язаних ґрунтів (пісок, щебінь) від нафтопродуктів та фенолів Науково-дослідний центр "ЕКОЛОГІЯ" МПС України (м. Новосибірськ) розробив технологію і виготовив і розмістив на двох залізничних установку, засновану на ротаційному принципі перемішування забрудненого ґрунту та розчину ПАР у воді. Вартість очищення однієї тонни ґрунту 10-30 дол. США.важких металів. Завдяки величезному досвіду та значним потужностям компанія переробляє понад 300 млн. тонн забруднених ґрунтів не лише Бельгії, а й Голландії. WATCO здійснює очищення ґрунтів промивною водою, біознешкодження ґрунтів, забруднених ароматичними речовинами, проводить термообробку ґрунтів при 800°С та очищення водоносних пластів від важких металів в адсорбційних колонах. Залежно від типу ґрунту та виду екотокси канту в науково-дослідному центрі компанії обирають метод знешкодження та технологічну лінію нейтралізації забруднень за допомогою біологічних, електрохімічних чи електрокінетичних технологій.